Ученые разгадали тайну «волшебных кругов» Намибии

Ученые добились устойчивого прогресса в демистификации сказочных кругов Намибии, при этом ведущие теории делятся на два основных лагеря. Одна теория утверждает, что круги вызваны термитами, питающимися корнями, в то время как другая предполагает, что травы самоорганизуются, чтобы максимизировать доступность воды.

Исследования подтвердили каждую теорию, а некоторые исследования показали , что за кругами фей могут стоять как термиты, так и самоорганизация . Но это объяснение усложнилось после того, как в 2016 году в Австралии появились сообщения об аналогичных кругах без четкой связи с термитами. Исследование было опубликовано в журнале Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics.

Недавние исследования более четко указали на самоорганизацию, при которой травы образуют волшебные круги, чтобы максимально использовать скудные дожди , но не обязательно исключая термитов.

В 2020 году исследование под руководством Стефана Гетцина из отдела моделирования экосистем Геттингенского университета в Германии дополнительно подтвердило сценарий нехватки воды, который Гетцин и его коллеги описали как пример модели Тьюринга.

В своем последнем исследовании Гетцин и группа исследователей вернулись в Намибию в надежде найти еще более убедительные доказательства, исследуя круги фей в 10 регионах пустыни Намиб.

Осадки в этом районе выпадают редко и нерегулярно. Травы иногда появляются внутри волшебных кругов сразу после дождя, но, как отмечают исследователи, они обычно вскоре после этого умирают, в то время как трава между кругами выживает.

Гетцин и его коллеги отслеживали спорадические дожди в 10 регионах, исследуя травы, их корни и побеги, а также любые потенциальные повреждения корней термитами.

Они изучили обстоятельства, связанные с отмиранием травы после дождя, и установили датчики влажности почвы внутри и вокруг сказочных кругов для записи данных с получасовыми интервалами, начиная с засушливого сезона 2020 года и продолжая до конца сезона дождей 2022 года.

Раскинувшиеся на отдаленном участке пустыни Намиб суровые травы живут за счет скудных дождей. Рост такого количества травы в такой суровой среде впечатляет, но также и загадочен. Пастбище усеяно миллионами странных кругов, каждый из которых лишен травы или другой растительности, которые вместе образуют жуткий узор в горошек из « волшебных кругов » по ​​всему ландшафту.

Авторы исследования отмечают, что эта зона круглых промежутков в пастбищах, расположенная на расстоянии от 80 до 140 километров (от 50 до 87 миль) вглубь суши от побережья Намибии, видна на мили вокруг, и демонстрирует «чрезвычайную степень пространственного упорядочения».

Исследование показало, что через десять дней после дождя внутри кругов фей было очень мало нового роста, а та новая трава, которая проросла, уже умирала. Через двадцать дней после дождя вся трава внутри кругов была мертва, а окружающая трава была «зеленой и мягкой».

Корни мертвой травы внутри кругов были такими же длинными или даже длиннее, чем корни снаружи кругов, что позволяет предположить, что растения вкладывали значительные средства в рост корней для поиска воды. Исследователи не нашли доказательств того, что термиты питаются корнями, сообщают они.

«Внезапное отсутствие травы в большинстве областей внутри кругов нельзя объяснить активностью термитов, потому что у этих насекомых не было биомассы, которой они могли бы питаться», — говорит Гетцин . «Но что еще более важно, мы можем показать, что термиты не виноваты, потому что травы погибают сразу после дождя без каких-либо признаков того, что существа питаются корнями».

Исследователи сообщают, что датчики почвы выявили медленное снижение влажности почвы как внутри, так и снаружи кругов после первого дождя, когда травы еще не прижились.

Однако, как только окружающие травы стали крепкими, почвенная влага повсюду быстро исчезла, в том числе и внутри кругов фей, несмотря на отсутствие там травы, способной впитывать воду.

«В условиях сильной жары в Намибе травы постоянно испаряются и теряют воду. Следовательно, они создают вокруг своих корней почвенно-влажный вакуум, и вода притягивается к ним», — говорит Гетцин .

«Наши результаты полностью согласуются с результатами исследователей, которые показали, что вода в почве быстро и горизонтально диффундирует в эти пески даже на расстояния более семи метров».

Исследователи пишут, что это невероятный пример «экогидрологической обратной связи», в которой бесплодные круги по сути становятся резервуарами, которые помогают поддерживать траву на краях.

Гетцин отмечает, что это исследование может иметь значение и в других местах, поскольку такая самоорганизация, по-видимому, защищает растения от растущей засушливости — проблемы, которая в некоторых местах уже усугубляется из-за изменения климата.

Фото: Стефан Гетцин